[發明專利]一種并聯型的發電機出口斷路器

有效

• 申請號: 201410127571.1
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103887766B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 袁召;潘垣;何俊佳;尹小根;伍開建
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于高壓大容量斷路器領域，具體涉及一種并聯型的發電機出口斷路器。

背景技術

隨著用電負荷需求的增大，各類型發電機的發展趨勢是向高參數、大容量、高效率方向發展。

基于廠用電可靠性以及快速切除故障等要求，越來越多的發電廠考慮裝設發電機出口斷路器(Generator Circuit Breaker-GCB)，但超臨界、超超臨界火電機組以及超大型水電、核電機組出口短路電流巨大，國內外GCB產品遮斷容量不滿足要求，給發電機出口保護帶來障礙。

基于高耦合度分裂電抗器實現的斷路器并聯技術可以在現有條件下成倍提高斷路器的載流能力和短路電流分斷能力。但上述并聯方案中的耦合電抗器必須長時間承擔系統的額定電流。從而對耦合電抗器的發熱量、散熱能力等有嚴格限制，從而必然造成電抗器以及斷路器整體體積大、造價高；同時，電抗器的電阻還將引入并聯型斷路器的額外運行成本。因此，基于高耦合度分裂電抗器的并聯型GCB的特點也限制了其在發電機出口保護中的應用。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種并聯型的發電機出口斷路器，目的在于提供一種大容量、超大容量發電機出口斷路器，解決了現有技術中存在的發電機出口斷路器容量不足、載流能力與開斷能力難以兼顧的難題。

本發明提供了一種并聯型的發電機出口斷路器，包括載流回路以及與所述載流回路并聯連接的開斷回路；當發生短路故障時，所述載流回路快速動作形成燃弧斷口，利用斷口電弧電壓將故障電流轉移至所述開斷回路，并由所述開斷回路直接開斷故障電流或快速限流后實現故障電流的開斷。

其中，所述開斷回路包括：反相關耦合的第一線圈和第二線圈，一端與所述第一線圈的出線端連接的第一斷路器，以及一端與所述第二線圈的出線端連接的第二斷路器；所述第一線圈的進線端和所述第二線圈的進線端連接后作為所述開斷回路的進線端；所述第一斷路器的另一端與所述第二斷路器的另一端連接后作為所述開斷回路的出線端。

其中，所述第一線圈與所述第二線圈為空心電感線圈。

其中，所述第一線圈與所述第二線圈的匝數比為1∶k，k為大于等于1的正實數。

其中，所述載流回路包括：快速開關，其一端連接至所述開斷回路的進線端，另一端連接至所述開斷回路的出線端。

本發明在正常運行時，絕大部分系統電流通過載流回路；在發生短路故障時，載流回路快速動作形成燃弧斷口，利用斷口電弧電壓將電流轉移至開斷回路，由開斷回路直接開斷故障電流或快速限流后再實現故障電流的開斷，快速轉移了故障電流。

附圖說明

圖1(a)為本發明實施例提供的并聯型GCB拓撲原理，其中HCSR兩線圈匝數比1∶1。

圖1(b)為本發明實施例提供的并聯型GCB拓撲原理，其中HCSR兩線圈匝數比1∶k。

圖2(a)為本發明實施例提供的HCSR結構原理及一種進出線方式。

圖2(b)為本發明實施例提供的HCSR結構原理及一種進出線方式。

圖3(a)原進出線方式下電壓分布示意圖。

圖3(b)原進出線方式下電壓分布示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明的目的是要提供一種并聯型GCB裝置。裝置包括載流回路、開斷回路兩部分。正常運行時，絕大部分系統電流通過載流回路；在發生短路故障時，載流回路快速動作形成燃弧斷口，利用斷口電弧電壓將電流轉移至開斷回路，由開斷回路直接開斷故障電流或快速限流后再實現故障電流的開斷。

本發明中載流回路為一種具有數十微歐導通阻抗的負荷開關單元，能保證90％以上系統額定電流通過該單元，減少額定工況下GCB裝置上的熱損耗；同時，載流回路應具有快速動作能力，一般可選取在故障發生后2個工頻周波內分斷至滿開距；載流回路應選擇除真空開關外的開關類型，以保證觸頭打開后載流轉移單元具有較高的燃弧電壓，促使故障電流的快速轉移。